首页 > 学术论文

太阳能光伏并网发电系统的雷电监控系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:10:22
热度:

太阳能光伏并网发电系统的雷电监控系统研究【摘要】:随着人类对能源需求的日益增加,地球上化石能源的储量正日趋枯竭。此外,大量使用化石燃料给人类生存环境带来了严重的后果,己经造成极为严

【摘要】:随着人类对能源需求的日益增加,地球上化石能源的储量正日趋枯竭。此外,大量使用化石燃料给人类生存环境带来了严重的后果,己经造成极为严重的大气污染。因此,开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展,是人类必须采取的措施,太阳能以其独特的优势成为发展新能源的首选,太阳能发电尤为让人青睐。从国际到国内,太阳能光伏发电发展比较迅速,发展势头强劲,市场前景看好,然而,对光伏发电系统可能遭受雷击的检测与监控考虑少,针对光伏发电系统的避雷措施很欠缺,才刚刚起步。 在太阳能光伏并网发电系统中,不仅需要考虑对直击雷的防护,还需要考虑对非直接雷击(雷电感应和雷电波)的防护。与此同时,不仅要知道雷击的次数,还要知道每次雷击的强度以及整个防雷系统内各个避雷装置的工作损坏情况。基于此,必须设计完善的雷电监控系统,来保护太阳能光伏并网发电系统的设备和人身安全。 本文提出了基于DSP的太阳能光伏并网发电系统的雷电监控系统,在分析了雷电的形成规律,雷电灾害的特点后,结合雷电流的特点,采用2000系列的TMS320F2812作为核心控制芯片,设计了光伏发电系统的雷电监控的硬件电路,包括模数转换接口电路、串口通信接口电路及数据采集电路等。避雷控制系统负责检测每次直接雷击避雷装置动作后入地脉冲电流的强度、雷击电压的极性、雷击次数的计数以及各个防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。要对户外的光伏电站太阳电池阵列进行有效防护,问题的关键就是要正确计算太阳电池阵列年预计雷击次数,以及利用滚球法,计算出需要避雷的范围,然后选定避雷针的型号及其性能指标。 在系统的硬件平台上,对系统的各个模块进行了软件设计,包括串口通信模块、ADC模块、数据处理模块及显示模块的程序设计。并详细介绍了DSP的集成开发环境CCS(Code Composer Studio),此开发环境提供了基本的代码生成工具,具有一系列的调试、分析能力。对于此太阳能光伏并网发电系统而言,本论文设计的雷电监控系统是符合要求的。 【关键词】:雷电 光伏 防雷措施 监控系统 DSP
【学位授予单位】:武汉纺织大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM862
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 1 绪论9-23
  • 1.1 本课题研究的背景和意义9-13
  • 1.2 国内外研究现状13-15
  • 1.3 雷电监控存在的问题和差距15-16
  • 1.4 雷电16-17
  • 1.5 雷灾特点17-18
  • 1.6 雷击的危害18-20
  • 1.6.1 直击雷的危害19
  • 1.6.2 感应雷的危害19-20
  • 1.7 雷电监控系统的方案措施20-23
  • 2 雷电特性23-30
  • 2.1 雷电流参数23-25
  • 2.1.1 双指数函数形式23-24
  • 2.1.2 Heidler 函数(IEC 推荐雷电流解析表达式)24-25
  • 2.1.3 脉冲函数形式25
  • 2.2 系统方案的选择25-30
  • 2.2.1 TMS320C2000 系列数字信号处理器平台26
  • 2.2.2 TMS320F281226-30
  • 3 雷电监控系统硬件设计30-54
  • 3.1 雷电监控系统总体方案30-31
  • 3.2 雷电流检测模块31-35
  • 3.3 TMS320F2812 模数转换模块35-36
  • 3.4 DSP 外围电路设计36-41
  • 3.4.1 电源电路设计36-37
  • 3.4.2 时钟电路37-39
  • 3.4.3 复位电路39-40
  • 3.4.4 JTAG 电路设计40-41
  • 3.5 串行通信41-45
  • 3.5.1 异步通信41-42
  • 3.5.2 串行通信接口电路42-43
  • 3.5.3 RS-232C43-45
  • 3.6 系统的防雷措施45-50
  • 3.6.1 防雷保护区45-46
  • 3.6.2 接闪器46-49
  • 3.6.3 避雷器49-50
  • 3.7 接地50-54
  • 3.7.1 接地电阻51-52
  • 3.7.2 接地极52-54
  • 4 雷电监控系统软件设计54-62
  • 4.1 集成开发环境 CCS54-56
  • 4.2 系统总体软件设计56-57
  • 4.3 串口通信模块57-59
  • 4.4 数据采集 ADC 模块59-60
  • 4.5 数据处理模块60-61
  • 4.6 显示模块61-62
  • 5 总结与展望62-64
  • 5.1 总结62
  • 5.2 展望62-64
  • 致谢64-65
  • 参考文献65-68
  • 附录68


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

避雷针使用中的相关问题的探讨    王巨丰;齐冲;范李莉;车诒颖;

国家雷电监测网的建设与技术分析    许小峰

别把避雷针(线)保护范围“绝对化”    许颖

太阳能热水器的防雷探讨    张晓文,孟善良,张晓北,乌群力

雷电监测和雷电数据的应用    冯桂力

湖北省高压输电线路防雷现状及综合防雷措施    孙禔;孙鹏;

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

基于DSP控制器的SVPWM交流调速控制系统设计    徐华军;

MATLAB软件包在数字滤波器设计中的应用    蔡文海

基于TMS320C6713的电子束曝光机图形发生器的硬件设计    郭颖,方光荣

一种基于CAN总线的铁路信号灯自动安全监测系统研究    刘浚锋,魏学业

基于星上实时信号处理机的Chirp Scaling算法实现方法    周荫清,何岷,陈杰,李春升

智能运输系统中的雷达车辆检测器    徐勇军,高梅国,毛二可

多分辨图像融合算法在DSP系统中的实现    王毅,倪国强,李勇量

脉冲激光引信信号处理技术研究    魏素娟,邓甲昊,姚秀娟

语音保密通信中的信息隐藏技术    岳军巧,钮心忻,杨义先

基于DSP的回波抵消技术    崔丽珍,杜普选

基于GIS的城市雷电灾害监测预警系统研究    宋培国;李宁;

软件数字频率合成技术在继电保护测试装置上的应用    阮浩;卜开伟;

基于DSP和FPGA的数字集群系统终端设计    王棋;赵军;李玉柏;

基于DSP的微机保护研究    刘静;潘春德;徐秀国;曲忠俭;

间谐波的准确测量以及硬件实现    刘学;张伏生;郑文雯;赵娜;魏平;

ADSP-BF561数据采集系统中的DMA应用    孟洋;施继红;王威廉;裴以建;宁杨;张丽娜;

基于DSP的永磁直线同步电动机垂直运输系统信号检测与处理研究    付子义;冯红梅;

电涌保护器对核电磁脉冲的响应性能测试与分析    俞阳;石立华;万浩江;周颖慧;

DSP在冻干技术测试中的应用研究    周颖琦;董伯麟;周永安;

无位置传感器同步电机直接转矩控制理论研究与实践    田淳

柴油机电控单元硬件在环仿真系统的设计及其相关研究    李彬轩

弹载毫米波雷达目标识别实现技术研究    卢再奇

基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术研究    张晓飞

PD雷达信号处理若干关键技术研究    张弓

高性能永磁交流伺服系统及其新型控制策略的研究    窦汝振

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

基于磨削电主轴的磁悬浮轴承数控系统及试验研究    刘晓军

微波射频识别技术研究    尹应增

机载相控阵雷达模拟器系统设计与实现研究    胡小川

深圳电网高压输电线路综合防雷措施探讨及其雷电定位系统的应用    王益军

广东中部地区雷电与CINRAD雷达回波的关系研究    彭丽英

输电线路的防雷设计    谭湘海

铁道车辆状态监测的理论、方法与应用研究    李伟

超音频感应加热电源的研制    田健

SCDMA系统语音编码算法的软件实现    敖秀芝

基于智能控制的超音频感应加热电源的研制    郭会军

基于DSP的励磁控制器的研究    何满

低频振动下机械故障诊断技术的研究    樊春玲

新一代小型机载雷达显示终端的研制    辛明

具有恒压跟踪功能的新型太阳能充电器的研究与设计    刘翔;郑诗程;苏建徽;余世杰;沈玉樑;

SPWM逆变电源输出电压波形重复控制技术的研究    熊蕊!武汉430074,朱秋花!武汉430074,王国锋!武汉430074

重复控制改进算法在数字化UPS中的应用    周永鹏,沈安文,张劲松,蔡正英

采用单片机的太阳能电池最大功率点跟踪控制器    欧阳名三,余世杰,沈玉樑

基于重复控制的跟踪系统设计及应用    简林柯,李新忠,何铖

具有TMPPT功能的数字式光伏水泵系统的设计    郑诗程,苏建徽,沈玉粱,余世杰

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器    余世杰,战福忠,沈维祥,姜跃炜

基于转速观察反馈实现MPPT的光伏水泵系统    鲍胜华,苏建徽,茆美琴

带有MPPT功能的光伏水泵专用逆变器    沈玉梁,蔡二南,娄志东

高效光伏充电器的研制    曹仁贤

磁带测量雷电流参数的机理及应用研究    贝宇

基于GPRS的数据传输应用    申力

利用GPRS通讯技术的电力监控系统研究    刘德涛

测量雷电流最大陡度的机理及应用研究    毛小虎